KR20110070949A - 온라인 전기차량의 조향시스템 - Google Patents

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김진규
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문희창
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Abstract

본 발명은 온라인 전기차량의 조향시스템에 관한 것으로, 감지장치로부터 전자기장을 감지하여, 전자기장의 영향으로 생성된 전기에너지를 동력으로 이용하는 온라인 전기차량의 전기에너지가 최대가 되도록 자동으로 운행할 수 있는 온라인 전기차량의 조향시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 급전라인 측으로부터 전자기장의 영향을 받아 생성된 전류를 이용하여 온라인 전기차량에 동력을 공급함에 있어서, 전기에너지 공급 효율을 높일 수 있도록 온라인 전기차량의 조향제어가 가능함은 물론 급전라인이 매설된 도로에서 온라인 전기차량의 자동 운행이 가능한 효과가 있다.
온라인 전기차량, 감지장치, 제어장치, 운행장치

Description

온라인 전기차량의 조향시스템{STEERING SYSTEM OF ONLINE ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기에너지의 공급 효율을 높이는 온라인 전기차량의 조향시스템에 관한 것이다.
최근에는 환경에 대한 관심이 급증하면서, 차량에서 배출되는 배기가스를 정화하고자 하는 노력이 다양한 방면에서 이루어지고 있으며, 미국이나 유럽 등지에서는 배기가스에 대한 규제를 강화하고 있는 추세이다.
그리하여 휘발유 등의 연료와 전기를 에너지로 사용하는 하이브리드 차량이 출시되고 있으며, 나아가 전기나 수소를 에너지로 사용하여 운행할 수 있는 차량에 대한 연구도 활발하게 이루어지고 있다.
그 중에서 전기를 이용하여 운행되는 전기차량의 경우에는 차량에 배터리를 탑재하여 외부로부터 전력을 공급받아 충전하고, 충전된 전력을 이용하여 차량을 운행하는 것이 일반적인 방법이었다.
그렇지만, 이러한 전기차량의 경우에는 일반적으로 한 번의 충전에 의해 충 전된 전력이 소모될 때까지 차량이 운행된 후에 다시 배터리를 충전하여야 하는 문제가 있다. 이에 배터리를 더욱 빠르게 충전하는 방법과 배터리의 용량을 높이는 방향으로 수많은 연구가 이루어지고 있는 실정이다. 그러나 이러한 활발한 연구에도 불구하고 한계가 있어, 그의 대안으로 온라인 전기차량(Online Electric Vehicle)이 등장하였다.
온라인 전기차량은 도로에 전선이 매설되어, 전선에 전류가 흐름에 따라 전자기장이 발생하고, 이 전자기장을 차량에서 무선으로 수신하여 수신된 전자기장의 영향으로 생성된 전류를 이용하여 차량의 동력으로 사용하는 차량이다. 물론, 온라인 전기차량은 상기와 같이 생성된 전류를 바로 동력으로 사용하는 것도 가능하여 별도의 배터리를 장착하지 않아도 되지만, 다른 전기차량과 마찬가지로 온라인 전기차량에도 배터리가 포함될 수 있어, 상기와 같이 생성된 전류를 이용하여 배터리를 충전하고 충전된 전력으로 운행이 이루어지도록 하는 것도 가능하다.
그렇지만, 이때 사용되는 배터리는 기존에 전기차량에 사용되던 배터리보다는 그 크기와 용량을 대폭 줄이는 것이 가능하기 때문에 차량의 무게를 줄일 수 있으며, 그만큼의 차량의 공간도 확보할 수 있다는 장점이 있다.
더욱이 온라인 전기차량은 도로를 달리는 과정에서 도로에서부터 무선으로 바로 전력을 공급받을 수 있기 때문에 별도의 배터리 충전시간을 필요로 하지 않는 다는 장점이 있다.
이러한 온라인 전기차량을 이용할 때, 별도의 접촉이 없이도 전자기 유도 방식을 이용하여 온라인 전기차량으로 전력공급을 하기 위해서 급전라인이 이용되는 데, 이는 도로에 매설되기 때문에 운전자로서는 급전라인이 매설된 위치를 파악하기가 어렵고, 급전라인이 매설된 위치를 식별할 수 있다고 하여도 급전라인에서 발생되는 전기에너지는 시각적으로 확인하기가 매우 곤란하므로 운전자가 이러한 전기에너지를 효율적으로 공급받는 방향으로 차량을 운행하기란 쉽지 않다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 온라인 전기차량의 전기에너지 공급 효율을 높일 수 있도록 하는 온라인 전기차량의 조향시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 온라인 전기차량의 조향시스템은 외부에서 발생된 전자기장의 영향으로 생성된 전기에너지를 축전지에 충전하여 동력으로 이용하는 차량의 운행 방향을 제어하기 위해 동작되는 조향부; 상기 조향부의 동작을 보조하는 조향보조부; 및 외부 장치로부터 신호를 수신하여 상기 축전지에 충전이 가능한 급전도로에서 상기 조향부의 동작을 제어하는 조향제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 급전도로를 감지하는 감지부; 를 더 포함하고, 상기 조향제어부는 상기 감지부에서 상기 급전도로를 감지하는 경우 상기 조향부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 조향제어부는 상기 축전지에 충전되는 효율이 최대가 되도록 상기 조향부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 급전라인 측으로부터 전자기장의 영향을 받아 생성된 전류를 이용하여 온라인 전기차량에 동력을 공급함에 있어서, 조향제어부를 통해 차량의 조향을 자동으로 제어하기 때문에 급전라인의 매설지역을 예상하여 온라인 전기차량의 조향을 제어하는 불편함이 제거되는 효과가 있다.
그리고 자동으로 온라인 전기차량의 조향을 제어하기 때문에 급전라인을 통해 제공되는 전기에너지의 공급 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 급전라인 측으로부터 공급받은 전기에너지를 사용하여 차량의 조향을 제어하기 때문에 차량의 불필요한 움직임을 제거하여 차량의 주행 성능을 일정하게 유지하는 효과가 있다.
그리고 급전라인이 매설된 도로에서 온라인 전기차량의 자동 운행이 가능하여 전기차량의 조작을 편리하게 하는 효과가 있다.
아울러 충전 효율이 극대화되도록 도로에 매설된 급전라인을 따라 최적의 주행방향으로 운행되기 때문에 급전라인에서 공급되는 전기에너지를 효율적으로 공급받는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
본 발명의 실시예인 온라인 전기차량(V)의 조향시스템(100)은 감지부(110), 전력생성부(120), 조향부(130), 조향보조부(140) 및 조향제어부(150) 등을 포함하여 구성되며, 도1 내지 도4를 참조하여 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 온라인 전기차량(V)은 급전도로(R)에서 운행되어 급전도로(R)에서 발생되는 전자기장을 동력원을 이용하는데 이러한 급전도로(R)는 전자기장을 공급하는 급전라인(P)이 설치된 곳이다. 또한, 급전도로(R)는 급전라인(P)을 통해 발생되는 전자기장을 이용하여 급전도로(R) 위를 주행하는 온라인 전기차량(V)에 전기에너지를 공급한다.
이때, 급전도로(R)에 설치되는 급전라인(P)은 온라인 전기차량(V)에 전기에너지를 공급할 수 있는 형태면 어떠한 형태로 설치되어도 가능하지만, 감전사고 및 급전라인(P)과 온라인 전기차량(V)의 충돌 등을 방지하기 위해 급전도로(R)에 매설되는 형태로 급전라인(P)이 설치되는 것이 바람직하다.
감지부(110)는 급전도로(R)를 감지하는 곳으로써, 이러한 감지부(110)는 온라인 전기차량(V)으로 전기에너지를 공급하는 급전라인(P) 측으로부터 발생되는 전자기장을 감지한다.
이때, 감지부(110)는 급전라인(P)에서 공급되는 전자기장을 감지할 수 있는 곳이면 차량의 어떠한 곳에라도 설치될 수 있지만 급전라인(P) 측으로부터 발생되는 전자기장을 효율적으로 감지하기 위해 차량의 하부에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 감지부(110)는 전자기장을 감지하여 조향제어부(150) 측으로 전자기장의 측정값을 제공한다.
전력생성부(120)는 급전라인(P)에서 발생된 전자기장의 영향으로 전력을 생성하는 곳이다. 이러한 전력생성부(120)는 온라인 전기차량(V)의 내부에 구성된 코일을 이용해 급전라인(P)에서 발생된 전자기장의 영향으로 전력 생성하도록 하며, 이렇게 생성된 전력을 이용해 온라인 전기차량(V) 및 조향동력공급부 등에 전력을 공급한다.
조향부(130)는 외부에서 발생된 전자기장의 영향으로 생성된 전기에너지를 축전지에 충전하여 동력으로 이용하는 차량의 운행 방향을 제어하기 위해 동작되는 곳으로써, 급전라인(P)이 매설된 급전도로(R)에서 발생된 전자기장의 영향으로 생성된 전기에너지를 동력으로 이용하는 온라인 전기차량(V)의 운행 방향을 제어하기 위해 동작되는 곳이다. 이러한 조향부(130)는 온라인 전기차량(V)의 진행방향을 바꾸기 위해 핸들(131), 스티어링 컬럼(132), 바퀴(133), 타이로드(134) 및 차축(135) 등을 포함하여 이루어진다.
조향보조부(140)는 조향부(130)의 동작을 보조하는데, 조향부(130)가 온라인 전기차량(V)의 운행 방향을 제어함에 있어, 유압 등을 이용하는 장치가 사용되어, 보다 수월하고 부드럽게 조향이 이루어지도록 보조하는 역할을 수행한다.
조향제어부(150)는 외부 장치로부터 신호를 수신하여 조향부(130)의 동작을 제어하는 곳이다. 또한 조향제어부(150)는 감지부(110)에서 급전도로(R)를 감지하는 경우 조향부(130)의 동작을 제어한다. 이때, 외부장치는 본 발명의 일 실시예에서 감지부(110)인 경우에 대해서 설명한다.
조향제어부(150)는 급전라인(P)으로부터 제공된 전자기장의 측정값을 감지부(110)로부터 제공받아 급전도로(R)에 매설된 급전라인(P)에서 발생된 전자기장의 세기가 강해지는 방향으로 온라인 전기차량(V)이 이동되도록 조향부(130)를 제어한다. 예를 들어, 도4에 도시된 바와 같이, 중앙처리부는 조향동력공급부를 제어하여 제1지점(S1)에 위치한 온라인 전기차량(V)이 급전라인(P)에서 발생되는 전자기장의 영향을 최대한으로 받을 수 있는 제2지점(S2)으로 이동하도록 한다.
즉, 조향제어부(150)는 급전라인(P)이 급전도로(R)의 중앙에 매설되어 있는 경우 감지부(110)를 통해 측정된 전자기장의 세기를 비교하여 조향부(130)의 동작을 제어함으로 인해 온라인 전기차량(V)이 급전도로(R)의 중앙을 따라 주행할 수 있도록 제어한다.
또한, 조향제어부(150)는 급전도로(R)에 매설된 급전라인(P)에서 발생된 전자기장의 영향으로 생성된 전기에너지를 동력으로 이용할 수 있는 경우 온라인 전기차량(V)의 가속페달 및 브레이크페달 등을 직접 제어하여 온라인 전기차량(V)을 자동으로 주행시킨다. 이때, 조향제어부(150)는 온라인 전기차량(V)이 급전라인(P)을 따라 주행되도록 제어한다.
즉, 조향제어부(150)는 온라인 전기차량(V)이 급전도로(R)에 진입하는 경우 온라인 전기차량(V)이 급전라인(P)을 따라 주행되도록 제어하여 온라인 전기차량(V)을 자동으로 주행시킨다.
한편, 조향제어부(150)는 온라인 전기차량(V)이 장해물 또는 코너 등을 지나게 되어 급전라인(P) 근처에서 멀어지는 경우, 감지부(110)로부터 측정된 전기에너지의 크기가 최대가 되도록 조향부(130)를 제어하도록 구성된다.
즉, 온라인 전기차량(V)은 도로에 매설된 급전라인(P)을 경로삼아 이동하게 되며, 이를 통해 온라인 전기차량(V)이 코너를 지나게 되거나 장해물을 피하기 위해 급전라인(P)을 벗어나는 경우가 발생하더라도 다시금 급전라인(P) 측에서 발생하는 전자기장의 영향을 최대한으로 받을 수 있는 최적을 경로를 찾아 다시 이동하게 된다.
또한, 조향제어부(150)는 축전지에 충전되는 효율이 최대가 되도록 조향부(130)를 제어한다.
또한, 조향제어부(150)는 온라인 전기차량(V)의 운행방향을 제어하기 위해 전력생성부(120) 측으로 부터 전력을 공급받아 전기차량의 운행방향 및 조향부(130)를 제어한다.
이때, 조향제어부(150)는 전력을 이용하여 전기차량의 운행방향 및 조향부(130)를 제어할 수 있는 것이면 어떠한 것으로도 이루어질 수 있지만 전기에너지를 운동에너지로 변환할 수 있는 전동기(電動機) 등을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
도1은 본 발명에 따른 온라인 전기차량의 조향시스템을 도시한 간략도이다.
도2는 본 발명에 따른 온라인 전기차량의 조향시스템의 블록도이다.
도3은 본 발명에 따른 온라인 전기차량의 조향시스템의 일부를 도시한 사시도이다.
도4는 본 발명에 따른 온라인 전기차량의 조향시스템에서 온라인 전기차량이 운행되는 모습을 간략적으로 도시한 간략도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 온라인 전기차량의 조향시스템
110 : 감지부 120 : 전력생성부 130 : 조향부
131 : 핸들 132 : 스티어링 컬럼
133 : 바퀴 134 : 타이로드
135 : 차축
140 : 조향보조부 150 : 조향제어부
R : 급전도로
P : 급전라인
V : 온라인 전기차량

Claims (3)

  1. 외부에서 발생된 전자기장의 영향으로 생성된 전기에너지를 축전지에 충전하여 동력으로 이용하는 차량의 운행 방향을 제어하기 위해 동작되는 조향부;
    상기 조향부의 동작을 보조하는 조향보조부; 및
    외부 장치로부터 신호를 수신하여 상기 축전지에 충전이 가능한 급전도로에서 상기 조향부의 동작을 제어하는 조향제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    온라인 전기차량의 조향시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 급전도로를 감지하는 감지부; 를 더 포함하고,
    상기 조향제어부는 상기 감지부에서 상기 급전도로를 감지하는 경우 상기 조향부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는
    온라인 전기차량의 조향시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조향제어부는 상기 축전지에 충전되는 효율이 최대가 되도록 상기 조향부를 제어하는 것을 특징으로 하는
    온라인 전기차량의 조향시스템.
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